电动机直接启动电路演示幻灯片.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,三相异步电动机直接启动控制电路,1,了解什么情况下采用直接控制及直接启动介绍,知道电动机的直接启动控制电路的分类,掌握几种直接启动控制电路的分析（重、难点）,教学目标,1,2,3,2,采用直接启动电路的条件,当电动机的容量,小于10KV,或容量不超过电源变压器容量的,15%20%,时都允许直接启动。,直接启动,：三相异步电动机启动时加在电动机定子绕组上的电压为,额定电压,，这种启动方式称直接启动。,启动,3,直接起动,供电变压器容量足够大,小容量笼型电动机,直接起动,优点:,电气设备少，线路简单,缺点:起动电流大，引起供电系统电压波动,4,直接启动的控制线路,1、手动控制线路,2、点动控制线路,3、接触器自锁控制线路,4、具有负载保护的自锁控制线路,5,一.闸刀开关,动触点,（刀片）,静触点,（刀座）,单掷刀开关,起隔离及开关作用,6,通常用来短时间接通或断开控制电路的手动电器。,动合（常,开）触头,动断（常,闭）触头,按钮帽,复位弹簧,二.按钮,按下按钮后：常开触点闭合，常闭触点断开,7,接触器是利用电磁力来接通和断开大电流电路的一种自动控制电器，它常用在控制电动机的,主电路,上。,交流接触器的图,形及文字符号：,线圈,KM,辅助触点,KM,主触点,三.交流接触器,线圈获电后：常开触点闭合，常闭触点断开,8,交流接触器的结构原理图,复位弹簧,动铁心,线圈,静铁心,1,2,3,1,2,3,主触点动,合(常开),辅助触头,动断触点,动合触点,9,交流接触器线圈通电后的状态,1,2,3,1,2,3,动断触点断开,动合触点闭合,i,主触点闭合,辅助触头,线圈,复位弹簧,动铁心,静铁心,10,熔断器俗称保险丝,，是进行,短路保护,的电器。当电路发生短路，负载电流超过额定电流许多倍时，熔体立既熔断，保护电路及用电设备不遭损坏。,FU,表示符号,若一台电机，熔,丝的选择按,若多台电机，熔,丝的选择按,I,fu,=I,m,/2.5,可能出现的最大电流,I,fu,=(1.5-2.5)I,N,熔丝的额定电流,电动机的额定电流,四.熔断器,11,热继电器的图形及文字符号,FR,常闭触点将串联在电,动机的控制电路中,FR,发热元件将串联在,电动机的主电路中,是利用电流的,热效应,而动作的电器，,起过载保护的作用,。,五.热继电器,如发生过载：常闭触点打开从而断开电动机,的控制电路及主电路,12,作用：是利用电流的热效应而动作的电器，它是用来保护电动机使之免受长期过载的危害。即：,过载保护,。,结构：发热元件绕制在双金属片（两层膨胀系数不同的金属辗压而成）上，传动机构设置在双金属片和触点之间，热继电器有动合、动断触点各1对。图6.7（a）、（b）、（c）分别为热继电器外形图、原理示意图和符号。,（a）外形,13,(b)原理示意图 (c)符号,图6.7热继电器,热继电器的图形及文字符号,FR,常闭触点将串联在电,动机的控制电路中,FR,发热元件将串联在,电动机的主电路中,14,刀开关直接起动,适用：,小容量,起动不频繁的笼型电动机,手动直接起动可通过,操纵刀开关、转换开关、组合开关或自动开关,等手动电器来实现电动机,电源的接通与断开,，如图所示为电动机起动、运行的几种手动控制方式。这种起动电路,只有主起动电路，没有控制电路，所以无法实现自动控制,。,15,异步机的,直接起动,-,点动,控制,M,3,A,B,C,KM,KM,SB,动作过程,主触头（,KM,）打开,按钮,松开,（,SB,）,线圈（,KM,）断电,电机停车,。,主触头（,KM,）闭合,按下,按钮,（,SB,）,线圈（,KM,）通电,电机运行,；,控制电路,主电路,QK,FU,16,直接启动控制电路,主,电,路,控制电路,QS闸刀开关,FU熔断器,FR热继电器,M三相交流异步电动机,SB,ST,起动按钮,KM交流接触器,L1,L3,L2,QS,FU,KM,FR,SB,ST,KM,FR,M,3,17,点动的作用:,电动机短时转动，常用于机床的,对刀调整和电动葫芦,18,L1,L3,L2,QS,FU,KM1,FR,M,3,SB,ST,KM,FR,M,3,控制过程：,控制过程：,按下SB,st,KM,+,M,+,（起动）,闭,合QS，接通电源,松开SB,st,KM,-,M,-,（停止）,一,、,点动控制电路,（无自锁）,提问：该控制电路能否实现电动机的连续运行？,19,二、直接起动控制电路,（加自锁）,SB,STP,L1,L3,L2,QS,FU,KM,FR,M,3,SB,ST,KM,FR,KM,QS闸刀开关,FU熔断器,FR热继电器,M三相交流异步电动机,SB,STP,停止按钮,SB,ST,启动按钮,KM交流接触器,1、电路结构,主,电,路,控制电路,20,2、控制过程：,起动过程：,SB,st,KM,+,M,+,（起动）,合QS，接通电源,停止过程：,SB,stp,KM,-,M,-,（停止）,L1,L3,L2,QS,FU,KM1,FR,M,3,SB,ST,SB,STP,KM,FR,M,3,KM,注意：,接触器辅助常开触点,KM能使在,松开按钮SB,ST,后，仍保持KM线圈得,电，这种作用称为,自锁,。,自,提问：该控制电路能否实现电动机的连续运行？,21,保护环节：,短路保护,熔断器,FU,过载保护,热继电器,FR,欠电压、失电压保护,通过,接触器,KM,的自锁环节来实现。-当电源电压恢复正常时,接触器线圈不会自行通电而起动电动机，只有在操作人员重新按下起动按钮后，电动机才能起动。,22,6.2.2、正反转控制电路,主电路,两个接触器的主触点所接通的电源相序不同:,KM,F,按L1-L2-L3相序接线；,KM,R,按L3-L2-L1相序接线；,1、电路结构,KM,F,正转交流接触器,KM,R,反转交流接触器,QF空气断路器,QF,FR,FU,KM,F,KM,R,5,3,5,3,3,5,1,1,1,1,3,5,L1,L3,L2,M,3,23,在实际生产中机床工作台需要,前进和后退,；万能铣床的主轴需要,正转与反转,；起重机的吊钩需要,上升与下降,。这就要求电动机能实现正转与反转控制，以满足生产机械中的运动部件能向正反两个方向运动。本书的第五章我们学过电动机的转动原理，知道当改变通入电动机定子绕组的三相电源的,相序,，即把接入电动机的,三相电源线,中的,任意两根对调接线,时，电动机就可以实现反转。,答：倒顺开关；,按钮和交流接触器,。,提问：大家知道在生活中是怎样实现电动机的正反转呢？,24,相应的控制电路有两条：,一条是由正转按钮SBstF和正转交流接触KM,F,，KM,R,常闭触点,组成的正转控制电路；,一条是由反转按钮SBstR和反转交流接触器KM,R,，KMF常闭触点,组成的反转控制电路；,SBst,R,KM,R,KM,R,KM,F,正转控制电路,反转控制电路,SBstp,KM,F,KM,F,SBst,F,KM,R,FR,2,、,互锁:,在正转和反转支路中，串入对方接触器线圈的动断触点。利用接触器动断触点的互锁也称为电气互锁（联锁）。,25,KM,R,SBst,F,SBst,P,SBst,R,KM,F,KM,R,KM,F,KM,R,KM,F,QF,FR,FU,M,3,KM,F,KM,R,FR,L,1,L,2,L,3,M,3,合上QF，接通电源,正转过程,26,KM,R,SBst,F,SBst,P,SBst,R,KM,F,KM,R,KM,F,KM,R,KM,F,QF,FR,FU,M,3,KM,F,KM,R,FR,L,1,L,2,L,3,M,3,停止过程:,27,根据控制过程写出电路正、反转控制,过程如下：,SB,stF,KM,F自,M,（正转）,KM,R,（互锁）,正转过程：,停止过程：,SB,stP,KM,F,M,（停转）,反转过程：,SB,stR,KM,R自,M,（反转）,KM,F,（互锁）,提问：电路中如果去掉互锁，那么正转过程中若误,按反转按钮SB,stR,会有什么样的现象？,28,KM,R,SBst,F,SBst,P,SBst,R,KM,F,KM,R,KM,F,KM,R,KM,F,QF,FR,FU,M,3,KM,F,KM,R,FR,L,1,L,2,L,3,M,3,反转过程:,29,电源短路,KM,R,KM,F,QF,FR,FU,M,3,KM,R,M,3,KM,F,SBst,F,SBst,P,FR,L,1,L,3,L,2,KM,F,KM,R,SBst,R,KM,F,KM,R,若去掉,互锁,KM,F,、KM,R,常闭触头，合上QF,按SBst,F,KM,F,得电,KM,F,常开触头闭合M运转,误按,SBst,R,KM,R,得电,KM,R,常开触头闭合,则,电源 L,1,L,3,间,短路,熔断器,FU,烧毁！,一定要加,互锁触头！,30,提问：上述电路能否实现正反转的直接过渡？要想实现直接正反转应如何做？（学生回去思考，下节课再学习）,教师总结：对于接触器的互锁，电动机从正转变为,反转时，必须先按下停止按钮后，才能按,反转启动按钮。电路存在操作不便的缺点。,31,3.正、反转控制电路的结构：主电路两个接触器的主触点所接通的电源相序不同，可以改变电动机的转向；相应的控制电路有两条：一条正转控制电路；一条反转控制电路；,控制电路中：将接触器动断触点接入对方的控制支路，称,电气互锁,；通常互锁用来实现：被控的是一组不能同时获电的一组对象（即保证任何时候被控对象同不能同时启动）。,电气互锁电路存在不能直接起动反转的操作不便的缺点。,课堂小结：,2.直接起动控制电路：将接触器KM的辅助常开触点并联 在启动按钮两端实现,自锁,，使电动机能够连续运转。,1.点动控制电路：按下按钮启动，松开按钮停止；常用,于车床上刀架的快速移动。,32,课堂练习：,1,、,如图所示自锁控制电路，试分析指出其中的错误及可能出现的现象。,SB,2,KM,KM,SB,1,KM,KM,SB,SB,2,KM,SB,1,KM,KM,33,2,、,试分析如图所示主电路 能否实现正反转控制？,L3 L2-L1,L1L2-L3,L1 L2-L3,L1L2-L3,L2L1-L3,L1 L2-L3,KM,F,KM,R,KM,F,KM,R,KM,R,KM,F,34,3,、试分析电路能否正常工作？,SB,3,SB,2,KM,1,KM,2,KM,1,KM,2,SB,1,KM,1,KM,2,35,Thank you!,36,二、接触器控制的直接起动控制电路,接触器是一种自动控制电器，电流通断能力大，操作频率高且可实现远距离控制。接触器和按钮组成的控制电路是目前广泛采用的电动机控制方式。,1电动机单向连续运行直接起动控制电路,如图65所示为接触器控制的电动机单向起动控制电气原理图。电路图分为主电路和控制电路两部分。主电路由接触器的主触点接通或断开三相交流电源，它所流过的电流为电动机的电流；控制电路由按钮和接触器触点等组成，用来控制接触器线圈的通断电，所流过的电流较小，实现对主电路的控制。,37,起动过程如下：合上电源开关QS按下按钮SB2KM线圈通电，执行机构动作KM主触点闭合，电动机得电起动、运行，KM辅助动合触点闭合，使按钮松开后，KM线圈继续得电。,停止过程：按下SB1KM线圈失电，主触点断开，电机失电；KM辅助动合触点断开，切断自锁回路。,38,(a),(b),8,-,2,接触器控制的电动机单方向起动控制电路,39,图中，使线圈得电，电机起动的按钮SB2称为起动按钮；使线圈断电，电机失电、停止的按钮SB1称为停止按钮。如图中接触器所示，通过自身动合辅助触点保证线圈继续通电的电路称为自锁电路，起自锁作用的动合辅助触点称为自锁触点。,40,电路所具有的保护环节：,（1）短路保护。主电路和控制电路分别由熔断器FU1和FU2实现短路保护。当控制回路和主回路出现短路故障时，能迅速有效地断开电源，实现对电器和电动机的保护。,（2）过载保护。由热继电器FR实现对电动机的过载保护。当电动机出现过载且超过规定时间时，热继电器双金属片过热变形，推动导板，经过传动机构，使动断辅助触点断开，从而使接触器线圈失电，电机停转，实现过载保护。,41,（3）欠压保护,当电源电压由于某种原因而下降时，电动机的转矩将显著下降，将使电动机无法正常运转，甚至引起电动机堵转而烧毁。采用具有自锁的控制线路可避免出现这种事故。因为当电源电压低于接触器线圈额定电压的75%左右时，接触器就会释放，自锁触点断开，同时动合主触点也断开，使电动机断电，起到保护作用。,（4）失压保护,电动机正常运转时，电源可能停电，当恢复供电时，如果电动机自行起动，很容易造成设备和人身事故。采用带自锁的控制线路后，断电时由于自锁触点已经打开，当恢复供电时，电动机不能自行起动，从而避免了事故的发生。,欠压和失压保护作用是按钮、接触器控制连续运行的控制线路的一个重要特点。,42,2电动机点动与连续运行控制电路,电气设备工作时常常需要进行点动调整，如车刀与工件位置的调整，因此需要用点动控制电路来完成。点动控制是指按下按钮时，电动机通电起动、运行，松开按钮电动机断电、停止。是最简单的控制电路。,图66是几种常用的具有点动控制的电路。,43,当采用图（a）所示控制电路时，由于电动机只有点动控制，运行时间较短，主电路不需要接热继电器。图（b）、图（c）电路既有点动控制又有连续控制。图（b）中，将转换开关接通时，自锁电路有效，电路为连续控制；SA断开时，自锁电路被断开，电路为点动控制。图（c）中，SB2为连续控制的起动按钮，SB3为点动控制的按钮。按下SB3时，其动断触点断开，切断了自锁回路，然后动合触点接通，使KM线圈通电。松开SB3时，动合触点先断开，KM线圈断电后，SB3的动断触点才接通。,44,(a)(b)(c),图66 点动与连续控制电路,45,3电动机正反向连续运行直接起动控制电路,生产机械的运动部件往往要求实现正反两个方向的运动，这就要求拖动电动机能正反向旋,转。从电机原理可知，改变电动机三相电源的相序即可改变电动机的旋转方向。而改变三相电源的相序只需任意调换电源的两根进线。,图67所示为接触器控制的电动机可逆运行控制电路。,46,图67 接触器控制的电动机可逆运行控制电路,47,从图中分析可知，当正反向起动按钮同时按下时，接触器KM1、KM2将同时得电，造成主回路相间短路。因此，该电路由于可靠性很差，实际中一般不采用。,图68（a）所示，将KM1、KM2正反转接触器的动断辅助触点互相串联接在对方线圈电路中，形成相互制约的关系，使KM1、KM2的线圈不能同时得电。这种相互制约的关系称为互锁控制。这种由接触器（或继电器）动断辅助触点构成的互锁称为电气互锁。其动断辅助触点称为互锁触点。但此电路必须先按下停止按钮SB1，然后才能进行反向的操作。因此，此电路只能构成正-停-反的操作顺序。,48,当要求电动机直接由正转变反转或反转变正转时，可采用图68(b)所示电路。它是在图(a)的基础上将正转起动按钮和反转起动按钮的动断辅助触点串联在对方电路中，构成相互制约的关系这种方式称为机械互锁。这种电路既有机械互锁，又有电气互锁，可实现正-停-反的控制，也可实现正-反-停的控制。但是这种直接正反转控制电路仅适用于小容量电动机且正反向转换不频繁、拖动的机械装置惯量较小的场合。,49,（a）(b),图68 具有互锁的电动机可逆运行控制电路,50,51,52,Please insert your own text,Please insert your own text,Please insert your own text.,Please insert your own text.,Please insert your own text.,Please insert your own text.,Please insert Title,Please insert sub-title,53,Text,Text,Text,Text,Your own text,Your own text,Your own text,Please insert Title,Please insert sub-title,54,Text,Text,Text,Text,Your own text,Your own text,Your own text,Please insert Title,Please insert sub-title,55,Text,Text,Text,TextText,Text,Text,Please insert Title,Please insert sub-title,56,Text,Your own text,Your own text,Your own text,Text,Text,Please insert Title,Please insert sub-title,57,一、,手动控制的三相异步电动机直接起动,手动直接起动可通过,操纵刀开关、转换开关、组合开关或自动开关,等手动电器来实现电动机,电源的接通与断开,，如图,8,1,所示为电动机起动、运行的几种手动控制方式。这种起动电路,只有主起动电路，没有控制电路，所以无法实现自动控制a）(,b,),(,c,),图,8,1,电动机直接起动控制的电路,58,59,图（a）所示为,刀开关,控制电动机起停电路。若为,胶盖闸刀开关,，由于其,断流能力低,，所控制的电动机功率不能超过,5.5kW,。若采用,铁壳开关控制,，由于其,灭弧能力较强、动作迅速,，因此可用于控制,28kW,以下的电动机的直接起动。,图（b）所示为,断路器,控制电动机起停电路。断路器除具有,手动操作功能,外，在电路出现故障时还能通过脱扣器实现,自动保护功能,。可通过合理选用带脱扣器的断路器以实现对电动机的各种保护，如用带过电流脱扣器和热脱扣器的断路器除能实现,手动接通和断开,电路外，还能对电路进行,短路和过载保护,。,60,图（c）所示为,组合开关,控制电动机,正反转电路,。组合开关由于,无灭弧机构,，因此，电动机的功率也不能超过5.5kW。且正反向转换时速度不能太快，以免引起过大的反接制动电流，影响电器的使用寿命。,用刀开关控制电动机的起动时，,不能用热继电器,对电动机实现,过载,保护，只能,采用熔断器,实现,短路,保护，且电路无失压与欠压保护，对电动机的保护性能较差。同时，由于直接对主电路进行操作，安全性能也较差，操作频率低，只适合电动机容量较小、起动、换向不频繁的场合。,61,Product C,Product B,Product B,Product C,Product A,Product A,Please insert Title,Please insert sub-title,62,Your own text,Add Text,Please insert Title,Please insert sub-title,63,